BRPI0905176A2 - process of producing a catalyst and its use for obtaining acrolein and low molecular weight aldehydes from glycerine - Google Patents
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Abstract
<B>PROCESSO DE PRODUçãO DE UM CATALISADOR E SEU USO PARA OBTENçãO DE ACROLEINA E ALDEIDOS DE BAIXO PESO MOLECULAR A PARTIR DE GLICERINA<D>A invenção diz respeito a um processo de produção de acroleina ealdeidos de baixo peso molecular a partir de glicerina, visando maximizar a produção de acroleina e de aldeidos de baixo peso molecular por intermédio de um processo de desidratação da glicerina, oriunda ou não de um processo de produção de biodiesel, em fase gasosa e em reator de leito fixo de catalisador à base de alumina ou à base de alumina tratada com flúor em condições operacionais específicas.<B> PROCESS OF PRODUCTION OF A CATALYST AND ITS USE FOR OBTAINING ACROLEIN AND LOW MOLECULAR ALDEHYDE FROM GLYCERIN <D> The invention concerns a process for the production of acrolein and low molecular weight aldehydes from glycerin, aiming to maximize the production of acrolein and low molecular weight aldehydes through a process of dehydration of glycerin, whether or not it comes from a process of biodiesel production, in gas phase and in a fixed bed reactor of catalyst based on alumina or based on fluorine-treated alumina under specific operating conditions.
Description
PROCESSO DE PRODUÇÃO DE UM CATALISADOR E SEU USO PARAOBTENÇÃO DE ACROLEÍNA E ALDEÍDOS DE BAIXO PESOMOLECULAR A PARTIR DE GLICERINAPROCESS OF PRODUCING A CATALYST AND ITS USE FOR ACROLEIN AND LOW WEIGHOMCULAR ALDEIDS FROM GLYCERIN
CAMPO DA INVENÇÃOFIELD OF INVENTION
A presente invenção encontra seu campo de aplicação dentre osprocessos de produção de acroleína e aldeídos de baixo peso molecular apartir de glicerina. A invenção proposta utiliza preferencialmente glicerinaproveniente de um processo de produção de biodiesel, visando maximizara produção de acroleína e de aldeídos de baixo peso molecular porintermédio de um processo de desidratação da glicerina, em fase gasosa eem reator de leito fixo de catalisador à base de alumina modificada.The present invention finds its field of application among the processes of production of acrolein and low molecular weight aldehydes from glycerin. The proposed invention preferably utilizes glycerin from a biodiesel production process to maximize the production of low molecular weight acrolein and aldehydes through a gas phase glycerine dehydration process in a modified alumina based catalyst fixed bed reactor. .
FUNDAMENTOS DA INVENÇÃOBACKGROUND OF THE INVENTION
A acroleína é utilizada em processos de produção de álcool alílico,piridina, beta-picolinas, ácido acrílico, acrilonitrila, metionina e 1,3- propanodiol.Acrolein is used in production processes of allyl alcohol, pyridine, beta-picolines, acrylic acid, acrylonitrile, methionine and 1,3-propanediol.
Um processo de produção de acroleína bastante conhecido noestado da técnica se dá por intermédio da oxidação do propeno.A process of acrolein production well known in the art is through oxidation of propene.
A produção de biodiesel a partir da transesterificação de óleosvegetais gera a glicerina como coproduto, em proporção deaproximadamente 100 Kg de glicerina para cada 1000 Kg de biodiesel. Oaumento mundial da produção de biodiesel ocasionou uma oferta deglicerina no mercado muito maior do que a demanda.The production of biodiesel from vegetable oil transesterification generates glycerin as co-product, in a ratio of approximately 100 kg of glycerine per 1000 kg of biodiesel. The worldwide increase in biodiesel production led to a much higher supply of glycerin in the market than demand.
A glicerina gerada em um processo de produção de biodieselcontém uma pluralidade de impurezas como, por exemplo, água, sabões,bases e sais. Desta forma, diversas alternativas para o aproveitamento deglicerina estão sendo estudadas, levando em consideração asparticularidades da glicerina obtida pelo referido processo de produção debiodiesel.Glycerin generated in a biodiesel production process contains a plurality of impurities such as water, soaps, bases and salts. Thus, several alternatives for the utilization of glycerine are being studied, taking into consideration the particularities of glycerine obtained by the said biodiesel production process.
O processo de produção de acroleína por intermédio dedesidratação de glicerina, utilizando ácido como catalisador, é umprocesso conhecido desde antes da década de 20. Inicialmente, osprocessos mais conhecidos no estado da técnica tinham campo deaplicação em escala de laboratório.The process of producing glycerine dehydration of acrolein using acid as a catalyst is a known process since before the 1920s. Initially, the best known processes in the art had field of application on a laboratory scale.
Desde então, grandes esforços foram empreendidos para que osprocessos de produção de acroleína aumentassem em rendimento deacroleína e em escala, viabilizando uma aplicação industrial.Since then, great efforts have been made to make acrolein production processes increase incrolein yield and scale, enabling industrial application.
Os processos de produção de acroleína a partir de glicerina vêm setornando alternativas viáveis para o aproveitamento desta glicerina geradacom o biodiesel.The production processes of acrolein from glycerine have been becoming viable alternatives for the utilization of this glycerine generated with biodiesel.
De uma forma geral, uma das desvantagens de processos deprodução de acroleína a partir de glicerina consiste na formação de co-produtos com seletividade inadequada, notadamente aldeídos de baixopeso molecular e acetol (2-hidroxi-propanona).In general, one of the disadvantages of processes for producing acrolein from glycerine is the formation of co-products with inadequate selectivity, notably low molecular weight aldehydes and acetol (2-hydroxypropanone).
Assim, um processo de produção de acroleína a partir de glicerina,onde seja possível priorizar a seletividade para a produção de umdeterminado produto é algo ainda não muito conhecido no estado datécnica.Thus, a process of producing acrolein from glycerine, where it is possible to prioritize selectivity for the production of a particular product is not yet well known in the technical state.
TÉCNICA RELACIONADARELATED TECHNIQUE
Existem vários documentos de patente no estado da técnica quereivindicam processos de obtenção de acroleína.There are several prior art patent documents claiming processes for obtaining acrolein.
Estes processos possuem muitas desvantagens para aplicaçõesindustriais, a saber: baixos rendimentos, alta corrosividade, temposreacionais longos, operação em batelada, formulações de catalisadorespouco adequadas em termos de atividade, tempo de operação edesativação. Além disso, estes sistemas catalíticos são de difícilregeneração.These processes have many disadvantages for industrial applications, namely: low yields, high corrosivity, long reaction times, batch operation, poorly suited catalyst formulations in terms of activity, operating time and decommissioning. Moreover, these catalytic systems are difficult to regenerate.
A patente norte-americana US 5,387,720 (Armin Neher e outros),aqui inserida como referência, revela um processo de obtenção deacroleína por intermédio de desidratação de glicerina, usandocatalisadores mais adequados para uma aplicação industrial como, porexemplo, zeólitas ZSM-5 e Y, alfa-alumina com ácido fosfórico, argilas eoutros ácidos sólidos. A desidratação de soluções de glicerina em água sedá em fase gasosa em uma faixa de temperaturas compreendida entre250°C e 350°C, ou em fase líquida em uma faixa de temperaturascompreendida entre 180°C e 350°C. A concentração de glicerina em águaestá compreendida em uma faixa de valores entre 10% e 40% m/m. Oscatalisadores possuem uma faixa ótima de acidez, definida pela funçãoácida de Hammet: -8,2<Ho< +2.U.S. Patent No. 5,387,720 (Armin Neher et al.), Which is incorporated herein by reference, discloses a process for obtaining deacrolein via glycerine dehydration, using catalysts most suitable for industrial application such as zeolites ZSM-5 and Y, alpha-alumina with phosphoric acid, clays and other solid acids. Dehydration of glycerine solutions in sedan gas-phase water over a temperature range of 250 ° C to 350 ° C or in a liquid phase over a temperature range of 180 ° C to 350 ° C. The glycerine concentration in water is in the range of 10% to 40% w / w. Catalysts have an optimal range of acidity, defined by Hammet's acid function: -8.2 <Ho <+2.
O melhor rendimento de acroleína relatado é de 70,5%, com 100%de conversão de glicerina, em uma reação conduzida em fase vapor com ocatalisador de gama-alumina impregnado com ácido fosfórico econcentração de entrada de solução aquosa de glicerina igual a 20% m/m.Houve a formação de hidroxipropanona com 10% de rendimento. Parauma carga com concentração de 40% m/m, por exemplo, os rendimentossão menores.The best reported acrolein yield is 70.5%, with 100% glycerine conversion, in a vapor-conducted reaction with phosphoric acid-impregnated gamma-alumina catalyst and 20% aqueous glycerine solution inlet concentration. m / m. There was formation of hydroxypropanone in 10% yield. For a load with a concentration of 40% m / m, for example, the yields are lower.
A reação em fase líquida foi realizada a uma pressão de 70 atm, oque se constitui uma desvantagem em relação à reação em fase gasosa.As conversões foram baixas, em uma faixa de valores compreendida entre8% e 16%, e a melhor seletividade de acroleína relatada é de 75%.The liquid phase reaction was carried out at a pressure of 70 atm, which is a disadvantage compared to the gas phase reaction. Conversions were low in the range of 8% to 16% and the best selectivity of acrolein. reported is 75%.
Em processos em que estão envolvidas altas pressões etemperaturas, é necessária metalurgia especial para os reatores utilizadosno processo, o que aumenta consideravelmente os custos de processo e,consequentemente, o custo final dos produtos obtidos.In processes where high pressures and temperatures are involved, special metallurgy is required for the reactors used in the process, which considerably increases the process costs and, consequently, the final cost of the obtained products.
O pedido de patente JP 2008088149 (Tomoji e outros), aqui inseridocomo referência, protege a utilização de heteropoliácidos paradesidratação de glicerina. Foram obtidos resultados significativos para aseletividade de glicerina.JP 2008088149 (Tomoji et al.), Incorporated herein by reference, protects the use of glycerine dehydration heteropoly acids. Significant results were obtained for glycerin selectivity.
Apesar das altas seletividades, os heteropoliácidos são materiaiscomplexos, cujas sínteses requerem condições especiais e consumo dediversas matérias-primas. Além disso, os heteropoliácidos possuem baixaestabilidade térmica quando comparados com outros catalisadoresheterogêneos tradicionais. Desta forma, a desativação do catalisador pelaformação de coque se torna crítica, visto que os heteropoliácidos não sãoestáveis em temperaturas comumente usadas para regeneração docatalisador desativado.Despite the high selectivities, heteropoly acids are complex materials whose syntheses require special conditions and consumption of various raw materials. In addition, heteropoly acids have low thermal stability compared to other traditional heterogeneous catalysts. Thus, catalyst deactivation by coke formation becomes critical, as heteropoly acids are not stable at temperatures commonly used for deactivated catalyst regeneration.
O pedido de patente internacional WO 08/052993 (Paul OOonnor eoutros), aqui inserido como referência, reivindica um processo de obtençãode acroleína, por intermédio de desidratação de glicerina em reator de leitofluidizado circulante, com catalisadores ácidos sólidos à base de zeólitas.O processo reivindicado na referida patente apresenta rendimentos nãomuito altos, devido à formação de coque e diversos hidrocarbonetos.International patent application WO 08/052993 (Paul OOonnor et al), incorporated herein by reference, claims a process for obtaining acrolein by dehydrating glycerin in a circulating leitofluidized reactor with zeolite solid acid catalysts. claimed in said patent yields not very high yields due to the formation of coke and various hydrocarbons.
É importante salientar que as invenções analisadas não levam emconsideração a possibilidade de um processo de produção de acroleína,com seletividade alta para uma ampla faixa de concentração de glicerina.Além disso, não é considerada a viabilidade de um processo comcondições de produção industrial mais simplificada, segura e otimizada,como por exemplo, tempo de reação mais baixo, consumo menor dematérias-primas, condições de pressão mais brandas, adequação doscatalisadores em termos de atividade, tempo de operação e facilidade deregeneração.It is important to note that the inventions analyzed do not take into consideration the possibility of a high selectivity acrolein production process over a wide glycerine concentration range. Moreover, the feasibility of a process with more simplified industrial production conditions is not considered, safe and optimized, such as shorter reaction time, lower raw material consumption, milder pressure conditions, suitability of catalysts in terms of activity, operating time and ease of regeneration.
SUMÁRIO DA INVENÇÃOSUMMARY OF THE INVENTION
A presente invenção trata de um processo para a produção deacroleína e aldeídos de baixo peso molecular a partir de glicerina, por meiodo uso de um catalisador à base de alumina modificado, eventualmentetratado com flúor, visando maximizar sua seletividade para a acroleína oupara os aldeídos de baixo peso molecular.The present invention is a process for the production of low molecular weight aldehydes and aldehydes from glycerin by the use of a modified alumina-based catalyst, possibly treated with fluorine, to maximize their selectivity for acrolein or for low aldehydes. molecular weight.
O processo, objeto da invenção, visa maximizar a produção deacroleína e de aldeídos de baixo peso molecular empregando condiçõesbrandas de produção, consumo menor de matérias-primas, metalurgiasimplificada para os equipamentos envolvidos e facilidade de regeneraçãode catalisador.The process, object of the invention, aims to maximize the production of low molecular weight aldehydes andcrolein by employing low production conditions, lower consumption of raw materials, simplified metallurgy for the equipment involved and ease of catalyst regeneration.
Além disso, o referido processo permite empregar uma ampla faixade concentração de solução aquosa de glicerina, bem como a utilização daglicerina proveniente de um processo de produção de biodiesel.Furthermore, said process allows the use of a wide range of aqueous glycerine solution as well as the use of glycerine from a biodiesel production process.
Desta forma, objetiva-se maximizar a produção de acroleína ealdeídos de baixo peso molecular por intermédio de desidratação daglicerina em fase gasosa, em reator de leito fixo de catalisador à base dealumina ou à base de alumina tratada com flúor. Assim, com o uso decatalisadores de alumina ou alumina tratada com flúor em condiçõesoperacionais específicas, pode-se maximizar a seletividade para aacroleína ou para os aldeídos de baixo peso molecular.Thus, the objective is to maximize the production of low molecular weight acrolein and aldehydes through gas phase daglycerin dehydration, in a fixed-alumina or fluorine-treated alumina-based catalyst fixed bed reactor. Thus, with the use of fluorine-treated alumina or alumina catalysts under specific operating conditions, selectivity for aacrolein or low molecular weight aldehydes can be maximized.
BREVE DESCRIÇÃO DA FIGURABRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURE
As características do processo de produção de acroleína ealdeídos de baixo peso molecular a partir de glicerina, objeto da presenteinvenção, serão mais bem percebidas a partir da descrição detalhada quese fará a seguir, a mero título de exemplo, associada ao desenho abaixoreferenciado, o qual é parte integrante do presente relatório.The characteristics of the process of production of low molecular weight acrolein and glycerin aldehydes, object of the present invention, will be better understood from the detailed description that will be given below, by way of example, associated to the lower referenced drawing, which is an integral part of this report.
A Figura 1 mostra uma representação esquemática de algunsequipamentos envolvidos no processo para produção de acroleína ealdeídos de baixo peso molecular.Figure 1 shows a schematic representation of some embodiments involved in the process for producing acrolein and low molecular weight aldehydes.
DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃODETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
A descrição do processo de produção de acroleína e aldeídos debaixo peso molecular a partir de glicerina, objeto da presente invenção,será feita com base na figura, de acordo com a identificação dosrespectivos componentes.The description of the process of producing low molecular weight acrolein and aldehydes from glycerine, object of the present invention, will be based on the figure according to the identification of the respective components.
A Figura 1 mostra uma representação esquemática do processopara produção de acroleína e aldeídos de baixo peso molecular de acordocom a presente invenção, cuja vantagem se deve ao fato de adesidratação da carga de glicerina ocorrer em fase gasosa em reator deleito fixo, conforme será descrito a seguir.Uma solução aquosa de glicerina (1) é misturada a uma corrente denitrogênio gasoso (2), formando uma mistura N2/glicerina (3) que éenviada a um equipamento de vaporização (4). A mistura N2/glicerinavaporizada (5) segue para um reator de leito fixo de catalisador (6), ondesão gerados os produtos de reação (7). Os produtos de reação (7) sãoencaminhados a um condensador (8) para separação dos produtos decondensação (9) obtidos. Opcionalmente, os produtos de reação (7)podem ser enviados a um sistema de medição e controle (10) paraaquisição de dados e análise das composições obtidas.Figure 1 shows a schematic representation of the process for the production of acrolein and low molecular weight aldehydes according to the present invention, the advantage of which is that the glycerine charge adheshydration occurs in a gas phase in a fixed deleted reactor, as described below. An aqueous glycerine solution (1) is mixed with a gaseous nitrogen gas stream (2), forming an N2 / glycerine mixture (3) which is sent to a vaporization equipment (4). The N2 / glycerinavaporized mixture (5) is passed to a catalyst fixed bed reactor (6), where reaction products (7) are generated. The reaction products (7) are referred to a condenser (8) for separation of the obtained condensation products (9). Optionally, reaction products (7) may be sent to a measurement and control system (10) for data acquisition and analysis of the obtained compositions.
Alternativamente, os produtos de condensação (9) também podemser enviados a um sistema de medição e controle (10) para aquisição dedados e análise das composições obtidas.Alternatively, condensation products (9) may also be sent to a measurement and control system (10) for data acquisition and analysis of the obtained compositions.
Um catalisador à base de alumina é utilizado para maximizar aprodução de acroleína. Para maximizar tanto a produção de acroleínaquanto a produção de aldeídos de baixo peso molecular, pode-se usar umcatalisador à base de alumina tratada com flúor.An alumina-based catalyst is used to maximize acrolein production. To maximize both the production of acrolein and the production of low molecular weight aldehydes, a fluorine treated alumina catalyst may be used.
A carga contendo glicerina pode ser uma composição comconcentração de glicerina compreendida preferencialmente em uma faixade valores entre 20% e 80% m/m. Alternativamente, a carga contendoglicerina pode ser glicerina 100% pura. Preferencialmente a cargacontendo glicerina pode ser oriunda de um processo de produção debiodiesel. Contudo podem ser utilizadas cargas de glicerina de outrasorigens.The glycerine-containing filler may be a glycerine concentration composition preferably comprised in a range of from 20% to 80% w / w. Alternatively, the charge containing glycerin may be 100% pure glycerin. Preferably the glycerin-containing filler may be derived from a biodiesel production process. However glycerine fillers from other sources may be used.
A temperatura de operação do reator de leito fixo de catalisador estácompreendida em uma faixa de valores entre 320°C e 480°C.The operating temperature of the catalyst fixed bed reactor is in the range of 320 ° C to 480 ° C.
A velocidade espacial está compreendida em uma faixa de valoresentre 0,375 h1 e 1,5 h-1.The spatial velocity is in a range between 0.375 h1 and 1.5 h -1.
EXEMPLOSEXAMPLES
O exemplo a seguir, não limitativo, serve para ilustrar cada etapa doprocesso de produção de acroleína e aldeídos de baixo peso molecular apartir da glicerina, a preparação dos catalisadores e os resultados obtidos.Exemplo 1: Processo de obtençãoThe following non-limiting example serves to illustrate each step of the process of producing low molecular weight acrolein and aldehydes from glycerin, the preparation of the catalysts and the results obtained. Example 1: Process for obtaining
Com o fito de se avaliar a seletividade da acroleína e dos aldeídosde baixo peso molecular, foi montado um sistema de reação de pequenoporte e preparados os catalisadores, conduzindo-se os experimentosconforme descrição a seguir:In order to evaluate the selectivity of acrolein and low molecular weight aldehydes, a small reaction system was set up and the catalysts were prepared and the experiments were carried out as follows:
Uma solução aquosa de glicerina, com concentração compreendidaem uma faixa de valores entre 20% e 80% m/m foi alimentada ao sistemapor intermédio de uma bomba dosadora. Nitrogênio (N2)1 proveniente detanques de armazenamento foi misturado à solução aquosa de glicerina.Uma mistura N2/glicerina, em proporção conhecida foi enviada a umvaporizador, e a seguir para um reator de leito fixo de catalisador do tipoHaber-Bosh, encontrado comercialmente. O referido reator de leito fixo decatalisador, preenchido com massa e volume conhecidos de catalisador,foi alimentado com a mistura N2/glicerina vaporizada, gerando os produtosde reação. Os referidos produtos de reação foram encaminhados, sobfluxo controlado, a um cromatógrafo. Amostragens periódicas da faselíquida produzida forneceram material para análise. O cromatógrafo estavaacoplado a um sistema de aquisição de dados fornece as composiçõesdas amostragens.An aqueous glycerine solution with a concentration in the range of 20% to 80% w / w was fed to the system via a metering pump. Nitrogen (N2) 1 from storage tanks was mixed with the aqueous glycerine solution. A known N2 / glycerine mixture was sent to a vaporizer, and then to a commercially-found Haber-Bosh-type catalyst fixed bed reactor. Said decatalyst fixed bed reactor, filled with known mass and volume of catalyst, was fed with the vaporized N2 / glycerin mixture, generating the reaction products. Said reaction products were sent under controlled flow to a chromatograph. Periodic sampling of the produced faseliquid provided material for analysis. The chromatograph was coupled to a data acquisition system providing the sampled compositions.
O reator de leito fixo de catalisador utilizado comporta uma carga deaté 10 gramas de catalisador. Os ensaios foram conduzidos conforme asseguintes condições: a temperatura de operação do reator de leito fixocompreendida em uma faixa de valores entre 320°C e 480°C; a vazão deglicerina compreendida em uma faixa de valores entre 0,18 mL/min e 0,72mL/min e a velocidade espacial compreendida em uma faixa de valoresentre 0,375 IY1 e 1,5 h-1The catalyst fixed bed reactor used carries a load of up to 10 grams of catalyst. The tests were conducted according to the following conditions: the operating temperature of the fixed bed reactor comprised between 320 ° C and 480 ° C; deglycerin flow in a range between 0.18 mL / min and 0.72mL / min and spatial velocity in a range between 0.375 IY1 and 1.5 h -1
Exemplo 2: Preparação do catalisadorExample 2: Catalyst Preparation
Um catalisador à base de alumina foi aglomerado com sílica coloidalde forma a obter uma proporção catalisador/sílica de 60:40 em massa. Odiâmetro de partícula para utilização no reator foi definido como0,59<ΦΡ<1,0 mm (28 a 16 Tyler). Em uma aglomeração típica adicionou-se catalisador sólido à quantidade calculada de sílica coloidal (31,5%m/m), à temperatura ambiente em um becher de 150 mL. A adição desílica coloidal gerou uma mistura com pH igual a 10.An alumina-based catalyst was agglomerated with colloidal silica to obtain a catalyst / silica ratio of 60:40 by mass. The particle diameter for reactor use was defined as 0.59 <ΦΡ <1.0 mm (28 to 16 Tyler). In a typical agglomeration solid catalyst was added to the calculated amount of colloidal silica (31.5% w / w) at room temperature in a 150 mL becher. Addition of colloidal desilyl generated a mixture with pH of 10.
O pH da suspensão foi ajustado em 5 utilizando ácido nítrico ouhidróxido de amônio (1 Μ). A temperatura foi elevada à 70°C, mantendo-sea mistura em agitação por 12 horas.The pH of the suspension was adjusted to 5 using nitric acid or ammonium hydroxide (1 Μ). The temperature was raised to 70 ° C while stirring the mixture for 12 hours.
A mistura pastosa obtida foi seca em cadinho de porcelana emestufa a 110°C por 12 horas. Após a secagem, a amostra foi moída epeneirada. O material obtido dentro da faixa desejada de diâmetros foisubmetido a uma calcinação em ar seco a 350°C por 12 horas. Após estaetapa, foram efetuadas a moagem e classificação de partículas earmazenamento em dessecador.The obtained pasty mixture was dried in a greenhouse porcelain crucible at 110 ° C for 12 hours. After drying, the sample was ground and plucked. The material obtained within the desired diameter range was subjected to dry air calcination at 350 ° C for 12 hours. After this stage, the grinding and classification of the particles in the desiccator storage were performed.
Exemplo 3: Avaliação dos resultadosExample 3: Evaluation of Results
A Tabela 1 mostra as seletividades em função da temperatura paraa acroleína e para outros produtos obtidos como, por exemplo:acetaldeído, propionaldeído e hidroxipropanona, utilizando a alumina comocatalisador.Table 1 shows the temperature selectivity for acrolein and for other products obtained such as acetaldehyde, propionaldehyde and hydroxypropanone using the catalyst alumina.
<table>table see original document page 9</column></row><table>A velocidade espacial variou em uma faixa de valores compreendidaentre 0,375 h"1 e 1,5 Ir1.<table> table see original document page 9 </column> </row> <table> Spatial velocity ranged from 0.375 h "1 to 1.5 Ir1.
Foram obtidos resultados significativos, no que tange a seletividadepara a acroleína, para soluções aquosas de glicerina com faixas deconcentração compreendidas entre 40% e 80% m/m. Por exemplo, parauma temperatura de operação de 380°C e velocidade espacial de 1,5 h"1,foi obtida uma seletividade de 78% para a acroleína, com 100% deconversão da glicerina utilizando-se uma solução aquosa de glicerina comconcentração de 80% m/m.Significant results were obtained regarding selectivity for acrolein for aqueous glycerine solutions with concentration ranges between 40% and 80% m / m. For example, at an operating temperature of 380 ° C and a spatial velocity of 1.5 h "1, a selectivity of 78% for acrolein was obtained, with 100% conversion of glycerin using an 80% concentration of glycerine aqueous solution. % m / m.
Para um catalisador à base de alumina tratada com flúor, a aluminafoi inicialmente calcinada a 500°C. Tomou-se 3,56 gramas de fluoreto deamônio (NH4F, correspondente a 25 ml_ de solução 16,77%, pH=11),diluída em 65 mL de água. A esta solução, foi adicionada 130 gramas dealumina seca (impregnação), e homogeneizada o máximo possível. O sólido seguiu para a estufa a 100°C por 17 horas. Após esta etapa, foirealizada uma nova calcinação a 540°C por 3 horas para garantir a reaçãofinal entre a alumina e o NH4F. A proporção molar AI:F foi de 100:5. Apósaglomeração e peneiramento, o catalisador obtido foi calcinado em ar secoa 350°C por 12 horas. Após a calcinação, foram efetuadas a moagem eclassificação de partículas e armazenamento em dessecador.For a fluorine-treated alumina-based catalyst, the alumina was initially calcined at 500 ° C. 3.56 grams of deammonium fluoride (NH 4 F, corresponding to 25 ml of 16.77% solution, pH = 11) diluted with 65 ml of water was taken. To this solution was added 130 grams of dry alumina (impregnation) and homogenized as much as possible. The solid went to the oven at 100 ° C for 17 hours. After this step, a new calcination was performed at 540 ° C for 3 hours to ensure the final reaction between alumina and NH4F. The AI: F molar ratio was 100: 5. After agglomeration and sieving, the obtained catalyst was calcined in dry air at 350 ° C for 12 hours. After calcination, milling and particle classification and desiccator storage were performed.
A Tabela 2 mostra as seletividades em função da temperatura paraa acroleína e para outros produtos obtidos como, por exemplo,acetaldeído, propionaldeído e hidroxipropanona, utilizando a aluminatratada com flúor como catalisador. A velocidade espacial variou em umafaixa de valores compreendida entre 0,375 h"1 e 1,5 h"1.Table 2 shows temperature selectivity for acrolein and for other products obtained, for example acetaldehyde, propionaldehyde and hydroxypropanone, using fluorine aluminatrated as catalyst. Spatial velocity ranged from 0.375 h "1 to 1.5 h" 1.
Foram obtidos resultados significativos, no que tange a seletividadepara a acroleína, para soluções aquosas de glicerina com faixas deconcentração compreendidas entre 40% e 80% m/m. Por exemplo, parauma temperatura de operação de 350°C e velocidade espacial de 1,5 h"1,foi obtida uma seletividade de 80% para a acroleína, com 100% de10/11Significant results were obtained regarding selectivity for acrolein for aqueous glycerine solutions with concentration ranges between 40% and 80% m / m. For example, for an operating temperature of 350 ° C and a spatial velocity of 1.5 h "1, 80% selectivity for acrolein was obtained, with 100% of 10/11.
conversão da glicerina utilizando-se uma solução aquosa de glicerina comconcentração de 40% m/m.conversion of glycerine using an aqueous glycerine solution with a concentration of 40% w / w.
<table>table see original document page 11</column></row><table><table> table see original document page 11 </column> </row> <table>
O uso de catalisador de alumina tratada com flúor também forneceuum resultado significativo no que tange à produção seletiva do etanaldeídoe do propionaldeído. Comparando os resultados para o catalisador dealumina e para o catalisador de alumina tratada com flúor, pode-seconcluir que a presença de flúor acarreta um aumento de seletividade parao etanaldeído e o propionaldeído. A uma temperatura de operação de450°C, velocidade espacial de 0,375 h"1 e concentração de soluçãoaquosa de glicerina igual a 40% m/m, foi obtida uma seletividade de 50%de propionaldeído, 32% de etanaldeído e 10% de acroleína. A misturadestes três produtos é facilmente separada por destilação.A descrição que se fez até aqui do processo de produção decroleína e aldeídos de baixo peso molecular a partir de glicerina, objeto dapresente invenção, deve ser considerada apenas como uma possível oupossíveis concretizações, e quaisquer características particulares nelasintroduzidas devem ser entendidas apenas como algo que foi descrito parafacilitar a compreensão. Desta forma, não podem de forma alguma serconsideradas como Iimitantes da invenção, a qual está limitada ao escopodas reivindicações que seguem.The use of fluorine-treated alumina catalyst also provided a significant result regarding the selective production of ethanaldehyde and propionaldehyde. Comparing the results for the alumina catalyst and the fluorine-treated alumina catalyst, it can be concluded that the presence of fluorine leads to increased selectivity for ethanaldehyde and propionaldehyde. At an operating temperature of 450 ° C, a spatial velocity of 0.375 h "1 and a glycerine aqueous solution concentration of 40% m / m, a selectivity of 50% propionaldehyde, 32% etanaldehyde and 10% acrolein was obtained. The mixture of these three products is easily separated by distillation. The description to date of the process of producing low molecular weight aldehydes from glycerine, object of the present invention, should be considered only as a possible or possible embodiments, and any characteristics particulars introduced therein should be understood solely as something which has been described to facilitate understanding.Therefore, they cannot in any way be construed as limiting the invention, which is limited to the following claims.
Claims (5)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| BRPI0905176-7A BRPI0905176B1 (en) | 2009-12-17 | 2009-12-17 | PROCESS OF PRODUCING A CATALYST AND ITS USE FOR ACROLEIN AND LOW MOLECULAR WEIGHT ALDEIDS FROM GLYCERIN |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| BRPI0905176-7A BRPI0905176B1 (en) | 2009-12-17 | 2009-12-17 | PROCESS OF PRODUCING A CATALYST AND ITS USE FOR ACROLEIN AND LOW MOLECULAR WEIGHT ALDEIDS FROM GLYCERIN |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
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| BRPI0905176A2 true BRPI0905176A2 (en) | 2011-08-09 |
| BRPI0905176B1 BRPI0905176B1 (en) | 2018-02-14 |
Family
ID=44351903
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| BRPI0905176-7A BRPI0905176B1 (en) | 2009-12-17 | 2009-12-17 | PROCESS OF PRODUCING A CATALYST AND ITS USE FOR ACROLEIN AND LOW MOLECULAR WEIGHT ALDEIDS FROM GLYCERIN |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| BR (1) | BRPI0905176B1 (en) |
-
2009
- 2009-12-17 BR BRPI0905176-7A patent/BRPI0905176B1/en active IP Right Grant
Also Published As
| Publication number | Publication date |
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| BRPI0905176B1 (en) | 2018-02-14 |
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| B03A | Publication of an application: publication of a patent application or of a certificate of addition of invention | ||
| B07A | Technical examination (opinion): publication of technical examination (opinion) | ||
| B09A | Decision: intention to grant | ||
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